DE3718601C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abheben mindestens eines Material-Stapels von einer Unterlage, insbesondere eines Stapels von Zuschnitten von einer Zwischen- oder Unterlage in der Tabakindustrie, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.The invention relates to a device for lifting at least one Stack of material from a base, in particular a stack of blanks from an intermediate or underlay in the tobacco industry, the genus specified in the preamble of claim 1.
Eine solche Vorrichtung geht aus der DD-PS 159 617 hervor und weist einen durch einen Industrieroboter in allen Richtungen frei beweglich geführten Greifer, mindestens einen zwischen Material-Stapel und Zwischen- bzw. Unterlage einschiebbaren Finger des Greifers, mindestens ein in vertikale Richtung bewegliches, auf den Material-Stapel aufsetzbares Klemmelement sowie eine Steuerung für die Bewegungen des Greifers in Abhängigkeit von Ausgangssignalen von Sensoren auf. Such a device emerges from DD-PS 159 617 and has one freely movable in all directions by an industrial robot guided gripper, at least one between the material stack and intermediate or insertable fingers of the gripper, at least a vertically movable one that can be placed on the material stack Clamping element and a control for the movements of the gripper depending on output signals from sensors.
Außerdem geht aus der DE-OS 28 28 860 eine Vorrichtung zum Be- und Entladen von Paletten hervor, die einen durch einen Industrieroboter in allen Richtungen frei beweglich geführten Greifer aufweist; bei einer ersten Ausführungsform ist dieser Greifer mit einem Saugkopf versehen, um damit Frachteinheiten, insbesondere Pakete, also einheitliche Gegenstände, von der Palette abzuheben. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 weist dieser Greifer in den Spalt zwischen einem Paket und seiner Unterlage, im allgemeinen einer Fördereinrichtung, einschiebbare Finger auf. Diese Vorrichtung ist jedoch nur zur Abnahme von relativ schweren Paketen von einer Fördervorrichtung geeignet, nämlich unter der Voraussetzung, daß das Gewicht der Pakete einerseits und die Reibungskräfte zwischen Fördervorrichtung und Paket andererseits groß genug sind, damit beim seitlichen Einschieben der Finger des Greifers in den Spalt zwischen Fördervorrichtung und Paket dieses nicht seitlich verschoben wird, sondern einen so großen Bewegungswiderstand hat, daß die Einführung der Finger in diesen Spalt möglich ist.In addition, from DE-OS 28 28 860 a device for loading and Unloading of pallets that are caused by an industrial robot has freely movable grippers in all directions; at a In the first embodiment, this gripper is provided with a suction head, so that freight units, in particular parcels, i.e. uniform items, to lift off the pallet. In the embodiment according to FIG. 2 this gripper points in the gap between a package and his Base, generally a conveyor, insertable fingers on. However, this device is only for the removal of relatively heavy Parcels from a conveyor, provided that that the weight of the packages on the one hand and the frictional forces between the conveyor and the package, on the other hand, are large enough thus when the fingers of the gripper are inserted laterally into the gap between conveyor and package this is not laterally shifted but has such a great resistance to movement that the introduction the finger is possible in this gap.
Obwohl entsprechende Probleme auch bei anderen Arten von Material-Stapeln, beispielsweise in der Papierindustrie, aber auch bei der Handhabung von Folien, Filmen und ähnlichen Flächengebilden, auftreten, wird im folgenden auf die Tabakindustrie abgestellt werden, wo nicht gebündelte Stapel von Zuschnitten, insbesondere Päckchen- oder Gebinde zuschnitten, bewegt werden müssen; dabei stellen der fehlende Zusammenhalt der einzelnen Zuschnitte im Stapel, die Beschädigungsgefahr der empfindlichen Kartonoberflächen und schließlich die Gefahr des Umknickens der Kanten Anforderungen dar, die bei der Entwicklung einer entsprechenden, automatischen Vorrichtung zum Abheben und Weitertransportieren eines Stapels von Zuschnitten berücksichtigt werden müssen.Although there are similar problems with other types of material stacks, for example in the paper industry, but also in handling of foils, films and similar fabrics, will occur hereinafter referred to the tobacco industry, where not bundled Stack of blanks, especially packets or bundles cut, have to be moved; thereby the lack of cohesion of the individual blanks in the stack, the risk of damage to the sensitive cardboard surfaces and finally the risk of twisting of the edges represent the requirements that arise when developing a corresponding, automatic device for lifting and further transport of a stack of blanks must be considered.
Weiterhin ist noch wesentlich, daß im allgemeinen auf einer Palette mehrere Zuschnitt-Stapel in horizontaler Richtung nebeneinander angeordnet sind und eine "Stapel-Lage" bilden, während in vertikaler Richtung die verschiedenen Stapel-Lagen, manchmal bis zu sechs oder sieben Lagen, durch je eine Zwischenlage aus Papier, Pappe, Holz oder einer Kunststoff-Folie voneinander getrennt sind. Es muß also gewährleistet werden, daß mindestens ein Stapel jeder Stapel-Lage erfaßt, von der zugehörigen Zwischenlage abgehoben und weitertransportiert werden kann, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung der empfindlichen, einzelnen Zuschnitte besteht.It is also essential that in general on a pallet several stack of blanks arranged side by side in the horizontal direction are and form a "stacking layer" while in the vertical direction the different stacking layers, sometimes up to six or seven Layers, each with an intermediate layer of paper, cardboard, wood or one Plastic film are separated from each other. So it must be guaranteed be that at least one stack of each stack layer is detected by the the associated intermediate layer can be lifted off and transported onward, without the risk of damaging the sensitive, individual Blanks exist.
Und schließlich muß jeder Zuschnitt-Stapel während eines solchen Greifvorganges noch stabilisiert werden, so daß nicht einzelne Zuschnitte herausrutschen können, bzw. nicht der gesamte Stapel verrutschen kann.And finally, each blank stack has to be during such a gripping process still be stabilized so that not individual blanks can slip out, or not the entire stack can slip.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Abheben mindestens eines Materialstapels von einer Unterlage, insbesondere eines Stapels von Zuschnitten von einer Zwischen- oder Unterlage in der Tabakindustrie, der angegebenen Gattung zu schaffen, die das rutschsichere Ergreifen von Stapeln aus leicht verformbaren Materialien gewährleistet.The invention is therefore based on the object of a device for Lifting off at least one stack of material from a base, in particular a stack of blanks from an intermediate or underlay in the tobacco industry to create the specified genus which the non-slip gripping of stacks made of easily deformable materials guaranteed.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the in the characterizing part of the specified features solved.
Zweckmäßige Ausführungsformen werden durch die Merkmale der Unteransprüche definiert.Advantageous embodiments are characterized by the features of the subclaims Are defined.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen auf folgender Funktionsweise: In der Tabakindustrie werden Paletten mit Päckchen- oder Gebinde-Zuschnitten per LKW angeliefert, wobei während des Transportes in aller Regel zwei Paletten übereinandergestapelt werden. Die Paletten werden einzeln von den LKW's abgehoben, so daß in der Warenannahme die als Schutz dienenden Plastikfolien von Hand entfernt werden können. Wie in der DE-PS 35 19 580, aber auch in der älteren Anmeldung P 36 27 670.7-23 beschrieben wird, werden die "entkleideten" Paletten von einem fahrerlosen Transportsystem aufgenommen und im Zugriffsbereich einer bestimmten Ausführungsform eines Industrieroboters, nämlich eines Portal-Roboters, abgestellt. Der Greifer dieses Industrieroboters wird an die Palette herangeführt und an einem Zuschnitt-Stapel positioniert. Nachdem der Greifer mindestens einen Stapel ergriffen hat, entfernt der Industrieroboter den beladenen Greifer, so daß beim weiteren Transport keine Kollisionsgefahr mit anderen Zuschnitt-Stapeln oder anderen Paletten besteht.The advantages achieved with the invention are based on the following mode of operation: In the tobacco industry, pallets with parcel or Package blanks delivered by truck, during transport usually two pallets are stacked on top of each other. The pallets are lifted off the trucks individually, so that the for protection serving plastic films can be removed by hand. As in the DE-PS 35 19 580, but also described in the earlier application P 36 27 670.7-23 will be the "stripped" pallets from a driverless transport system recorded and in the access area of a specific embodiment of an industrial robot, namely a portal robot. The gripper of this industrial robot is brought up to the pallet and positioned on a blank stack. After the gripper at least has picked up a stack, the industrial robot removes the loaded one Gripper, so that there is no risk of collision with further transport other blank stacks or other pallets.
Der Industrieroboter mit dem beladenen Greifer wird an die zu beschickende Verarbeitungsmaschine herangeführt und die Stapel abgesetzt, so daß die Zuschnitte jedes Stapels vereinzelt und zu Cigaretten- bzw. Gebinde-Schachteln gefaltet werden können.The industrial robot with the loaded gripper is attached to the one to be loaded Processing machine brought up and the stacks deposited, so that the Individual cuts of each stack and into cigarette or container boxes can be folded.
Die Paletten werden von einigen Zuschnitt-Lieferanten von Hand beladen; außerdem kommt es auf dem Transport der Paletten zu Zuschnittverschiebungen, so daß man keine sich wiederholende, gleichbleibende Positionierung der Stapel erwarten kann; zusätzliche Lage-Abweichungen treten beim Absetzen der Paletten auf. Außerdem sind die Maße der Paletten selbst mit großen Toleranzen behaftet. Das Eingeben fester Anfahr-Positionen für den Greifer, etwa nach Art eines "Teach In", würde daher zu Kollisionen mit den Stapeln und zur Beschädigung der Zuschnitte führen, so daß der sichere Zugriff praktisch unmöglich wird. Damit der Industrieroboter sich aber in gewissen Grenzen veränderten Stapel-Lagen anpassen kann und das sichere Greifen möglich ist, ist der Greifer mit Sensoren zur Positions-Erkennung und Abstands-Messung ausgerüstet, so daß die exakte Lage und ordnungsgemäße Form jedes Stapels festgestellt und damit jeder Stapel mit der erforderlichen Sorgfalt erfaßt und abgehoben werden kann.The pallets are loaded manually by some cut suppliers; in addition, the pallets are shifted during the cutting process, so that you don't have a repetitive, consistent positioning the stack can expect; additional position deviations occur when weaning of the pallets. The dimensions of the pallets are also included large tolerances. Entering fixed approach positions for the Grippers, for example in the manner of a "teach in", would therefore cause collisions with the Stack and damage the blanks so that the safe Access becomes practically impossible. So that the industrial robot is in can adapt certain changed stack positions and the safe Gripping is possible, the gripper with sensors for position detection and distance measurement, so that the exact location and proper Form of each stack determined and thus each stack with the required Care can be taken and lifted off.
Im Prinzip können die Sensoren induktiv, kapazitiv und mit Ultraschall arbeiten; kapazitive Sensoren haben für diesen Anwendungsfall einen zu geringen Schaltabstand, mit Ultraschall arbeitende Sensoren haben einen zu großen Schaltabstand und induktive Sensoren scheiden bei Nichtmetall aus. Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden als Sensoren deshalb optische Reflextaster verwendet, also Leuchtdioden mit Photo-Transistoren. Die Lichtführung für die Reflextaster erfolgt über Glasfaserkabel, um auf diese Weise die Baugröße des Greifers gering zu halten.In principle, the sensors can work inductively, capacitively and with ultrasound; capacitive sensors are too small for this application Sensing range, ultrasonic sensors have one too Large switching distance and inductive sensors are ruled out for non-metal. According to a preferred embodiment, sensors are therefore optical Reflex sensors are used, i.e. light-emitting diodes with photo transistors. The Light routing for the reflex sensors takes place via fiber optic cables to this Way to keep the size of the gripper small.
Die derzeit in der Tabakindustrie eingesetzten, zu beschickenden Verarbei tungsmaschinen verarbeiten etwa 400 Zuschnitte pro Minute; ein Zuschnitt- Stapel enthält etwa 500 Zuschnitte. Um einen Stillstand der Verarbeitungs maschine zu vermeiden, muß unter Berücksichtigung der Fahrstrecke des Industrieroboters der Greifer in der Lage sein, drei komplette Zuschnitt-Stapel in einem Arbeitsgang zu transportieren, nämlich vom Start bei der Verarbeitungsmaschine, über die Bewegung zur Palette, Positionieren des Greifers, Ergreifen des bzw. jeden Stapels, Rückkehr zur Verarbeitungsmaschine und Abladen.The processors currently being used in the tobacco industry processing machines process about 400 cuts per minute; a blank Stack contains about 500 blanks. To stop processing Avoiding the machine must take into account the route of the industrial robot the gripper will be able to stack three complete blanks to be transported in one operation, namely from the start at the processing machine, about the movement to the pallet, positioning the gripper, Gripping the or each stack, returning to the processing machine and unloading.
Das wegen der Geschwindigkeit der Verarbeitungsmaschine erforderliche Greifen von drei Stapeln in einem Arbeitszyklus bedingt jedoch weitere Konstruktionsvorgaben; denn auf einer Palette stehen in aller Regel elf Stapel nebeneinander, so daß beim Abtragen von jeweils drei Stapeln am Ende jeder Stapel-Zeile nur zwei Stapel-Paare stehen bleiben. Aus diesem Grunde muß der Greifer so ausgelegt werden, daß auch zwei Stapel transportiert werden können. Diesen Vorgaben kann durch entsprechende Auslegung des Greifers mit der erforderlichen Anzahl von elastisch verformbaren Fingern, Druck- und Klemmelementen, sowie der entsprechenden Sensorbestückung Rechnung getragen werden.The gripping required because of the speed of the processing machine however, from three stacks in one work cycle requires further design specifications; because there are usually eleven stacks on a pallet side by side, so that when removing three stacks at a time only two pairs of stacks remain on each stack line. For this reason the gripper can be designed so that two stacks can be transported can. These requirements can be met by designing the gripper accordingly the required number of elastically deformable fingers, pressure and Clamping elements, as well as the corresponding sensor equipment taken into account will.
Unter Berücksichtigung der Leistungs-, insbesondere der Tragfähigkeit von kommerziell erhältlichen Industrierobotern einerseits und dem Gewicht von ca. 7,5 kg für drei Stapel andererseits darf der Greifer selbst nur ein relativ geringes Gewicht haben; dem wird dadurch Rechnung getragen, daß weitgehend nur leichte, leistenförmige Bauelemente für die Tragkonstruktion des Greifers in Verbindung mit leichten Sensoren und kleinen Klemmelementen verwendet werden, die pneumatisch betätigt werden.Taking into account the performance, especially the load capacity of commercially available industrial robots on the one hand and the weight of approx. 7.5 kg for three stacks, on the other hand, the gripper may only use one have a relatively light weight; this is taken into account by the fact that largely only light, strip-shaped components for the supporting structure of the gripper in connection with light sensors and small clamping elements can be used, which are operated pneumatically.
Die elastisch verformbaren Finger werden mittels eines Vorschubzylinders relativ zum Greifer bewegt und dadurch zwischen untersten Zuschnitt des Stapels und Zwischen- bzw. Unterlage eingeschoben. The elastically deformable fingers are made by means of a feed cylinder moved relative to the gripper and thereby between the bottom cut of the Stacked and intermediate or underlay inserted.
Jeder Finger hat nach einer bevorzugten Ausführungsform Keil-Form mit abgerundeter Spitze, die zweckmäßigerweise noch abgeschliffen ist, um das Einschieben des Fingers zwischen dem untersten Zuschnitt des Stapels und der Unter- bzw. Zwischenlage zu vereinfachen. Außerdem muß der Finger beim Einfahren hoch flexibel, jedoch andererseits steif genug sein, um das Stapel-Gewicht aufzunehmen und zusätzlich eine Klemmkraft aufbringen zu können. Der Finger kann aus einem Stahlblech mit den gewünschten Eigen schaften hergestellt werden.According to a preferred embodiment, each finger has a wedge shape with a rounded shape Tip, which is expediently still ground to the Insert your finger between the bottom cut of the stack and to simplify the underlay or intermediate layer. In addition, the finger must Retraction highly flexible, but on the other hand be stiff enough to do that Record stack weight and additionally apply a clamping force can. The finger can be made of sheet steel with the desired properties be manufactured.
Durch die Keilform der Spitzen der Finger nimmt das Flächenträgheitsmoment zu den Spitzen hin ab. Das hat zur Folge, daß trotz gleicher Materialdicke eine zu den Spitzen hin zunehmende Biegsamkeit erreicht wird, während hinten im Tragbereich die Steifigkeit zunimmt.The moment of inertia increases due to the wedge shape of the tips of the fingers down to the peaks. As a result, despite the same material thickness An increase in flexibility towards the tips is achieved while at the rear the stiffness increases in the bearing area.
Um dem Greifer trotz des angestrebten, geringen Gewichtes die gewünschte Steifigkeit zu geben, werden die tragenden Teile durch Kastenprofile bzw. Winkelprofile gebildet.To the gripper the desired despite the desired, low weight To give rigidity, the load-bearing parts are supported by box profiles or Angle profiles formed.
Die Druckelemente, die vor den Klemmelementen, auf den obersten Zuschnitt jedes Stapels aufgesetzt werden, führen zu einer Stabilisierung des Stapels während der der Einfahrbewegung der Finger, so daß nicht einzelne Zuschnitte herausrutschen können, bzw. nicht der gesamte Stapel verrutscht; außerdem werden zumindest kurze Stapel an ihrem von den Druckelementen abgewandten Stirnflächen aufgefächert, wodurch das Einfahren des Fingers in den so entstehenden Spalt zwischen Unter- bzw. Zwischenlage und dem unteren Zuschnitt des Stapels erleichtert wird.The pressure elements, in front of the clamping elements, on the top cut put on each stack lead to stabilization of the stack during the retraction of the fingers, so that not individual Cuts can slip out, or not the entire stack slips; in addition, at least short stacks will be attached to theirs Faces fanned away from the pressure elements, thereby retracting of the finger in the resulting gap between the lower or Liner and the bottom blank of the stack is facilitated.
Die an dem Greifer befestigten Sensoren erkennen Haltepunkte und Fehler, d. h., der Greifer wird nicht nur durch feste Koordinaten, sondern auch durch die Geometrie des zu ergreifenden Stapels gesteuert. Erst wenn die Abweichungen der Geometrie von einem vorgegebenen Soll-Wert der Stapel auf der Palette einen gewissen Toleranzbereich überschreiten, wird ein Alarmsignal abgegeben, um die Bedienungsperson zu rufen, damit sie den Fehler beheben und den Ablauf erneut starten, insbesondere den Greifer an die Stapel auf der Palette heranfahren kann. The sensors attached to the gripper recognize breakpoints and errors, d. that is, the gripper is not only by fixed coordinates, but also controlled by the geometry of the stack to be gripped. Only when that Deviations in the geometry from a predetermined target value of the stack If the pallet exceeds a certain tolerance range, an alarm signal is issued submitted to call the operator to make the mistake fix and start the process again, especially the gripper to the Can move stack on the pallet.
Als Fehler kommen insbesondere zu starke Abweichungen in der Lage der Palette und damit der Stapel, verschobene einzelne Stapel sowie extrem hohe bzw. extrem niedrige Stapel in Frage, die durch den Greifer nicht mehr einwandfrei erfaßt werden können.In particular, deviations in the position of the Pallet and thus the stack, shifted individual stacks as well as extremely high ones or extremely low stacks, which are no longer possible due to the gripper can be detected correctly.
Wenn eine Stapel-Lage bereits vollständig abgeräumt worden ist, muß als nächstes die Zwischenlage entfernt werden, bevor mindestens ein Stapel der nächsten Stapel-Lage erfaßt werden kann. Zu diesem Zweck ist der Greifer mit Saugköpfen versehen, die sich an seiner Rückseite befinden. Durch eine Schwenkbewegung des Greifers aus der normalen Lage um 90° können die Saug köpfe auf die Zwischenlage aufgesetzt und anschließend mit Unterdruck be aufschlagt werden, so daß die Zwischenlage an den Saugköpfen haftet; die Zwischenlage kann dann mittels einer Art "Schälbewegung" von der nächsten Stapel-Lage abgezogen werden.If a stack layer has already been completely cleared, must be used as next the liner must be removed before at least one stack of the next stack position can be detected. For this purpose the gripper provided with suction heads, which are located on its back. By a Swiveling movement of the gripper from the normal position by 90 ° can suction heads placed on the intermediate layer and then with negative pressure be opened so that the intermediate layer adheres to the suction heads; the Intermediate layer can then by means of a kind of "peeling movement" from the next Stack position can be deducted.
Zur Versorgung der Saugköpfe mit Unterdruck wird entweder eine Unterdruck leitung in den Greifer gelegt oder aber die im Greifer bereits vorhandene Druckluft mittels einer Strahlpumpe in Unterdruck umgewandelt.To supply the suction heads with negative pressure, either negative pressure is used line in the gripper or the existing one in the gripper Compressed air converted to negative pressure using a jet pump.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Be zugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichungen näher erläutert. Es zeigenThe invention is described below using exemplary embodiments under Be access to the accompanying schematic drawings explained in more detail. It demonstrate
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Palette mit fünf Lagen von Zuschnitt-Stapeln und einer Vorrichtung zum Abheben und Weitertransportieren mindestens eines Stapels, Fig. 1 is a perspective view of a pallet with five sheets of blank stacks and a device for lifting off and further transporting at least one stack,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Greifers der Vorrichtung, Fig. 2 is a perspective view of a gripper of the apparatus,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht von drei, horizontal nebenein ander angeordneten Stapeln von Zuschnitten für Hinge Lid-(HL-) Packungen mit den Wirkrichtungen der zugehörigen Sensoren, Fig. 3 is a perspective view of three horizontally alongside one other arranged stacks of blanks for hinge eyelid (HL) packs with the directions of action of the associated sensors,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Greifers in der Ausgangs position an der Ecke einer Zuschnitt-Lage für die Erfassung von drei Zuschnitt-Stapeln, Fig. 4 is a perspective view of the gripper in the starting position at the corner of a blank position for the detection of three blank stacks,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des Greifers beim Bewegen des Grei fers in Richtung der vorderen Stirnwand der Stapel, Fig. 5 is a perspective view of the gripper when moving the Grei fers in the direction of the front end wall of the stack,
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Greifers beim Absenken der Druckelemente, Fig. 6 is a perspective view of the gripper during the lowering of the pressure elements,
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht des Greifers beim Einschieben der Finger in den Spalt zwischen den Stapeln und der Zwischenlage, Fig. 7 is a perspective view of the gripper during the insertion of the fingers into the gap between the stacks and the intermediate layer,
Fig. 8 einen Schnitt durch den Greifer mit einer Darstellung eines auf der Zwischenlage aufliegenden Fingers und in der einge schobenen Position des Fingers, und Fig. 8 is a section through the gripper with a representation of a finger resting on the intermediate layer and in the inserted position of the finger, and
Fig. 9 die Lage des Greifers beim Abheben der Zwischenlage. Fig. 9 shows the position of the gripper when lifting the intermediate layer.
Die aus Fig. 1 ersichtliche, allgemein durch das Bezugszeichen 10 ange deutete Vorrichtung dient zum Abheben und Weitertransportieren von zwei oder drei Zuschnitt-Stapeln, die jeweils in einzelnen Lagen auf einer Pa lette 12 angeordnet sind. In Fig. 1 sind fünf Stapel-Lagen 14 dargestellt, die jeweils aus drei Stapel-Reihen 16 mit jeweils elf einzelnen Stapeln 18 bestehen und durch Zwischenlagen 15 aus Papier, Pappe, Holz oder Kunststoff voneinander getrennt sind.The apparent from Fig. 1, generally indicated by the reference numeral 10 device is used for lifting and transporting two or three stacks of blanks, each arranged in individual layers on a Pa 12 . In Fig. 1, five stack layers 14 are shown, each consisting of three stack rows 16 , each with eleven individual stacks 18 and separated from one another by intermediate layers 15 made of paper, cardboard, wood or plastic.
Bei der hier beschriebenen Ausführungsform handelt es sich um Zuschnitte für Hinge-Lid-Päckchen, was bei der noch zu erläuternden räumlichen Anord nung der Sensoren der Vorrichtung 10 berücksichtigt werden muß. In gleicher Weise können jedoch auch andere Päckchen- und Gebindezuschnitte verarbeitet werden, wenn man dies durch entsprechende Anordnung der Sensoren berück sichtigt.In the embodiment described here are blanks for hinge-lid packets, which must be taken into account in the spatial arrangement of the sensors 10 of the device 10 , which is yet to be explained. In the same way, however, other packets and pack blanks can also be processed if this is taken into account by arranging the sensors accordingly.
Die Vorrichtung 10 weist ein Portal 20 zum Verfahren eines üblichen Indu strieroboters 22 mit mehreren Gelenken für die verschiedenen Arme 24, 26, 28 des Industrieroboters 22 auf, so daß das von dem Industrieroboter 22 zu handhabende Werkzeug, nämlich ein noch zu erläuternder Greifer 30, in allen Raumrichtungen kontinuierlich verstellt werden kann. The device 10 has a portal 20 for moving a conventional industrial robot 22 with a plurality of joints for the various arms 24 , 26 , 28 of the industrial robot 22 , so that the tool to be handled by the industrial robot 22 , namely a gripper 30 to be explained below, can be continuously adjusted in all directions.
Der in Fig. 2 im größeren Maßstab dargestellte Greifer 30 hat einen im wesentlichen kastenförmigen Rahmen, dessen Seitenwände, soweit möglich, aus Gründen der Gewichtseinsparung ausgespart sind, also im wesentlichen durch Stege, Winkelprofile oder Kastenprofile gebildet werden.The gripper 30 shown in FIG. 2 on a larger scale has an essentially box-shaped frame, the side walls of which, as far as possible, have been left out for reasons of weight saving, that is to say are essentially formed by webs, angle profiles or box profiles.
Der Industrieroboter 22 weist einen aus Fig. 1 ersichtlichen, senkrechten Zapfen 32 auf, der an einem Quersteg (Tragtraverse) 34 aus einem Kastenpro fil des Greifers 30 befestigt ist. Dieser Quersteg 34 ist starr mit den tragenden Teilen verbunden, insbesondere den aus Fig. 2 ersichtlichen Seitenwänden 36, 44. Die gemäß der Darstellung in Fig. 2 rechte Seitenwand 44 des Greifers 30 ist nur teilweise dargestellt.The industrial robot 22 has a vertical pin 32 shown in FIG. 1, which is attached to a crossbar (carrying crossbar) 34 from a box profile of the gripper 30 . This crossbar 34 is rigidly connected to the load-bearing parts, in particular the side walls 36 , 44 shown in FIG. 2. The right side wall 44 of the gripper 30 as shown in FIG. 2 is only partially shown.
Die Seitenwände 36, 44 sind durch die Hecktraverse 54 und die Stirntraverse 48 miteinander verbunden. Zwischen den beiden Seitenwänden 36, 44 befindet sich ein Schlitten 38 aus einem Vierkantrohr mit drei senkrechten Stützen 40, die einen Boden 42 tragen. Der Schlitten 38 ist auf den Führungsschie nen 41 und 43 zwischen der Hecktraverse 54 und der Stirntraverse 48 ver fahrbar gelagert. Über die Kolbenstange 46 ist der Schlitten 38 mit dem Pneumatikzylinder 47 verbunden.The side walls 36 , 44 are connected to one another by the rear crossmember 54 and the end crossmember 48 . Between the two side walls 36 , 44 there is a slide 38 made of a square tube with three vertical supports 40 which support a floor 42 . The carriage 38 is mounted on the guide rails NEN 41 and 43 between the rear cross member 54 and the front cross member 48 ver mobile. The slide 38 is connected to the pneumatic cylinder 47 via the piston rod 46 .
An der Stirntraverse 48 sind bei der dargestellten Ausführungsform drei Druckelemente 50 befestigt. Die Druckelemente 50 sind vertikal verschieb bar gelagert. Das Verschieben erfolgt gegen eine Druckkraft, die von einer Feder 51, z.B. einer Schraubenfeder oder einem Luftspeicher aufgebracht werden kann. An dem Steg 34 sind drei pneumatisch betätigbare Klemmelemente 52 angebracht.In the illustrated embodiment, three pressure elements 50 are attached to the end crossmember 48 . The pressure elements 50 are mounted vertically displaceable bar. The displacement takes place against a compressive force that can be applied by a spring 51 , for example a coil spring or an air accumulator. Three pneumatically actuated clamping elements 52 are attached to the web 34 .
An der Hecktraverse 54 sind bei der dargestellten Ausführungsform zwei Saugköpfe 56 befestigt, die mittels einer Unterdruckleitung (nicht darge stellt) beaufschlagt werden können; als Alternative hierzu ist es auch möglich, mittels einer Strahlpumpe die im Greifer 30 bereits vorhandene Druckluft in Unterdruck für die Beaufschlagung der Saugköpfe 56 umzuwan deln. On the rear crossmember 54 two suction heads 56 are attached in the illustrated embodiment, which can be acted upon by means of a vacuum line (not shown); as an alternative to this, it is also possible to convert the compressed air already present in the gripper 30 into negative pressure for the application of the suction heads 56 by means of a jet pump.
Der Boden 42 des Greifers 30 ist bei der dargestellten Ausführungsform mit drei flachen, zu den Druckelementen 50 hin gewandten Fingern 58 versehen, die Keilform mit abgerundeter und abgeflachter Spitze haben. Diese Finger 58 sind einstückig mit dem Boden 42 ausgebildet und bestehen aus einem elastisch verformbaren Material mit hoher Rückstellkraft, insbesondere Fe derstahl.In the embodiment shown, the bottom 42 of the gripper 30 is provided with three flat fingers 58 facing the pressure elements 50 , which have a wedge shape with a rounded and flattened tip. These fingers 58 are integrally formed with the bottom 42 and consist of an elastically deformable material with a high restoring force, in particular Fe derstahl.
Als Alternative hierzu können auch die Finger 58 allein aus Federstahl her gestellt und auf geeignete Weise mit dem Boden 42 verbunden werden.As an alternative to this, the fingers 58 can also be made from spring steel alone and connected to the floor 42 in a suitable manner.
Die Steuerung des Greifers 30 erfolgt mit Hilfe von Sensoren, deren räum liche Anordnung und Funktion im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 erläutert werden soll.The control of the gripper 30 is carried out with the aid of sensors, the spatial arrangement and function of which will be explained below with reference to FIGS . 2 and 3.
Über der Stirntraverse 48 ist zwischen den beiden Seitenwänden 36, 44 eine Querleiste 60 angeordnet, auf der drei Sensoren 62 gelagert sind. Diese Sensoren 62 (siehe auch Fig. 3) messen beim Absenken des Greifers auf eine Stapel-Lage 14 den Abstand zu dem obersten Zuschnitt jedes Stapels, indem sie beim Aufsetzen des Greifers 30 den sich verringernden Abstand der federnd gelagerten Druckelemente 50 messen. Dadurch wird indirekt über die Kennlinie der Federn 51 die Kraft, mit der die Druckelemente 50 auf die Stapel drücken, gemessen. Sie erzeugen ein entsprechendes, analoges Signal, das auf einen Schwellwertschalter (nicht dargestellt) weitergegeben wird.A cross bar 60 , on which three sensors 62 are mounted, is arranged between the two side walls 36 , 44 above the end crossmember 48 . These sensors 62 (see also FIG. 3) measure the distance to the uppermost blank of each stack when the gripper is lowered onto a stack layer 14 by measuring the decreasing distance of the spring-loaded pressure elements 50 when the gripper 30 is placed on it. As a result, the force with which the pressure elements 50 press on the stack is measured indirectly via the characteristic curve of the springs 51 . They generate a corresponding, analog signal, which is passed on to a threshold switch (not shown).
An der Außenseite der Seitenwand 44 ist ein nach unten ragendes Winkelpro fil 64 befestigt, das einen in horizontaler Richtung angeordneten Sensor 66 (siehe Fig. 3) für die Bestimmung des Abstandes zwischen der Seitenfläche eines Stapels und dem Greifer 30 trägt.On the outside of the side wall 44 a protruding Winkelpro fil 64 is attached, which carries a sensor 66 arranged in the horizontal direction (see FIG. 3) for determining the distance between the side surface of a stack and the gripper 30 .
Ein weiterer, U-förmiger Quersteg 69 ist an den Außenseiten der beiden Seitenwände 36, 44 etwa unterhalb des Querstegs 34 befestigt und trägt zwei Reihen von jeweils drei Sensoren. Eine erste Reihe von Sensoren 68 mißt in horizontaler Richtung den Abstand zwischen dem Sensor und der vorderen Stirnwand der drei Zuschnitt-Stapel 18 (siehe Fig. 3), während drei nach unten gerichtete Sensoren 70 den Abstand zu den darunter angeordneten Fingern 58 messen und dadurch eine Verformung der Finger 58 erkennen. Another, U-shaped crossbar 69 is attached to the outer sides of the two side walls 36 , 44 approximately below the crossbar 34 and carries two rows of three sensors each. A first row of sensors 68 horizontally measure the distance between the sensor and the front end wall of the three blank stacks 18 (see FIG. 3), while three downward sensors 70 measure the distance to the fingers 58 below and thereby detect a deformation of the fingers 58 .
An dem U-förmigen Quersteg 69 sind außerdem noch zwei weitere Sensoren 72 angeordnet, die den beiden linken Sensoren 68, 70 zugeordnet sind und unter einem Winkel auf der gleichen Höhe wie der Sensor 66 den Abstand senkrecht zur abgeschrägten Seitenfläche der beiden rechten Zuschnittsstapel 18 messen.On the U-shaped crosspiece 69 there are also two further sensors 72 which are assigned to the two left sensors 68 , 70 and measure the distance perpendicular to the beveled side surface of the two right blank stacks 18 at an angle at the same height as the sensor 66 .
Sollen drei Stapel 18 gleichzeitig erfaßt werden, so wird der gemäß der Darstellung in Fig. 3 rechte Sensor 72 abgefragt, um den rechten Rand dieser Stapel-Reihe zu erfassen; sollen, ausgehend von dem linken Zu schnitt-Stapel 18, dessen Seitenfläche mittels des Sensors 66 abgetastet wird, nur zwei Stapel 18 erfaßt werden, so wird nur der Sensor 72 abge fragt, der sich bei der Darstellung in Fig. 3 an dem mittleren Zuschnitt- Stapel 18 befindet.If three stacks 18 are to be detected simultaneously, the right sensor 72 as shown in FIG. 3 is queried in order to detect the right edge of this row of stacks; If, starting from the left-hand section stack 18 , whose side surface is scanned by the sensor 66 , only two stacks 18 are to be detected, only the sensor 72 is queried, which is shown in FIG. 3 on the middle blank - Stack 18 is located.
Schließlich befindet sich an der Hecktraverse 54 zwischen den beiden Saug köpfen 56 noch ein weiterer Sensor 74, der - bei entsprechender Lage des Greifers 30 - den Abstand zu der Zwischenlage 15 ermittelt, wie noch erläutert werden soll.Finally, there is another sensor 74 on the rear crossmember 54 between the two suction heads 56 , which - with the appropriate position of the gripper 30 - determines the distance to the intermediate layer 15 , as will be explained below.
Als Sensoren werden optische Reflextaster verwendet, also Leuchtdioden (Sender) mit Photo-Transistoren (Empfänger), da nur diese, kommerziell erhältlichen Sensoren den erforderlichen Schaltbereich mit angemessener Genauigkeit aufweisen. Um den Greifer 30 kompakt und leicht zu halten, erfolgt die Lichtführung für die Sensoren über Glasfaserkabel.Optical reflex sensors are used as sensors, that is to say light emitting diodes (transmitters) with photo transistors (receivers), since only these commercially available sensors have the required switching range with adequate accuracy. In order to keep the gripper 30 compact and light, the light is guided for the sensors via fiber optic cables.
Die analogen Ausgangssignale der Sensoren werden in jeweils nachgeschalte ten Schwellwertschaltern digitalisiert; diese Schwellwertschalter sind mit einer Logikeinheit gekoppelt, die eine Vorauswertung der Signale durch führt und das Resultat der Steuerschaltung des Industrieroboters 22 als Rücksignal zur Verfügung stellt.The analog output signals of the sensors are digitized in each of the downstream threshold switches; these threshold switches are coupled to a logic unit which performs a pre-evaluation of the signals and provides the result of the control circuit of the industrial robot 22 as a return signal.
Diese Steuerschaltung muß außerdem direkt oder indirekt über eine weitere Logikeinheit die verschiedenen Sensor-Gruppen je nach Bewegungsphase so schalten, daß bei bestimmten, vorher definierten Bedingungen die momentane Bewegung abgebrochen oder nach einem Abfrageblock eine neue Bewegung oder das Greifen eingeleitet werden. Ebenso wird der Robotersteuerung eine Alarmsituation als Rücksignal mitgeteilt. This control circuit must also directly or indirectly through another Logic unit the different sensor groups depending on the movement phase switch that, under certain, previously defined conditions, the current Movement aborted or a new movement or after a query block grasping be initiated. Likewise, the robot controller becomes one Alarm situation communicated as a return signal.
Der Ablauf soll im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 7 be schrieben werden; dabei wird der Greifer 30 mittels des Industrieroboters 22 zunächst in die bspw. aus Fig. 1 ersichtliche Ausgangsposition ge bracht, also in eine Lage über der oberen Stapel-Lage 14 auf der Palette. Für die verschiedenen, zu ergreifenden Stapel ist diese Ausgangsposition mittels ihrer Koordinaten in der Robotersteuerung fest vorprogrammiert, d.h. der Greifer 30 fährt selbsttätig eine Lage an, in der er sich zwar relativ nahe bei den zu erfassenden Stapeln 18 befindet, jedoch selbst bei Toleranzschwankungen in der Lage der Palette 12 und damit der Stapel 18 noch keine Gefahr einer Berührung zwischen Stapeln 18 und Greifer 30 besteht.The process will be described below with reference to FIGS. 4 to 7; the gripper 30 is first brought into the starting position shown in FIG. 1 by means of the industrial robot 22 , for example, in a position above the upper stacking position 14 on the pallet. For the different stacks to be gripped, this starting position is permanently preprogrammed in the robot controller by means of its coordinates, i.e. the gripper 30 automatically moves to a position in which it is relatively close to the stacks 18 to be detected, but even in the event of tolerance fluctuations in the Position of the pallet 12 and thus the stack 18 there is still no risk of contact between the stack 18 and the gripper 30 .
Wie man aus Fig. 1 und inbesondere aus der vergrößerten Darstellung in Fig. 4 erkennt, befinden sich in dieser Lage die Druckelemente 50 über den oberen Zuschnitten jedes Stapels, während der Sensor 66 der Seitenwand eines Ecken-Stapels gegenüberliegt, und zwar der Seitenwand, die in der noch zu erläuternden Verschiebungsrichtung des Greifers 30 auf der linken Seite liegt.As can be seen from FIG. 1 and in particular from the enlarged illustration in FIG. 4, in this position the pressure elements 50 are located above the upper blanks of each stack, while the sensor 66 is opposite the side wall of a corner stack, specifically the side wall, which is on the left side in the direction of displacement of the gripper 30 to be explained.
Ausgehend von dieser Ausgangslage erfolgt die weitere Steuerung mittels der Ausgangssignale der verschiedenen Sensoren, d.h. der Greifer 30 wird nicht nur durch feste Koordinaten, sondern auch durch die vorliegende Geometrie der Zuschnitt-Stapel 18 gesteuert. Erst wenn die Abweichungen der Geometrie von vorgegebenen Soll-Werten der Zuschnitt-Stapel auf der Palette 12 einen gewissen Toleranzbereich überschreiten, wird ein Alarmsignal gegeben. Die Bedienungsperson muß dann den Fehler beheben, bspw. die Palette etwas ver rücken, und das Programm erneut starten, wodurch der Greifer 30 nochmals an die Stapel herangefahren wird.Starting from this starting position, the further control takes place by means of the output signals of the various sensors, ie the gripper 30 is controlled not only by fixed coordinates, but also by the geometry of the blank stack 18 . An alarm signal is only given when the deviations in the geometry from predetermined target values of the blank stacks on the pallet 12 exceed a certain tolerance range. The operator must then correct the error, for example move the pallet a little ver, and start the program again, whereby the gripper 30 is moved up to the stack again.
Sollen nun drei Stapel 18 erfaßt und abgehoben werden, so wird zunächst der Sensor 66 abgefragt, um den Greifer 30 in die gewünschte Lage zu bringen, d.h. der über den Zuschnitt-Stapel 18 angeordnete Greifer 30 wird gemäß der Darstellung in Fig. 4 in Richtung des Pfeils A, also in Richtung einer Stapel-Reihe 16 verschoben, bis der Sensor 66 den Soll-Abstand erfaßt und dadurch eine genau definierte Lage des Greifers 30 in bezug auf die drei Stapel 18 feststellt.If three stacks 18 are now to be grasped and lifted, the sensor 66 is first queried in order to bring the gripper 30 into the desired position, ie the gripper 30 arranged over the blank stack 18 becomes in the direction shown in FIG. 4 of arrow A, that is to say shifted in the direction of a stack row 16 , until the sensor 66 detects the desired distance and thereby ascertains a precisely defined position of the gripper 30 in relation to the three stacks 18 .
Ausgehend von dieser Position 2, die aus Fig. 5 ersichtlich ist, wird dann der Greifer 30 mittels des Industrieroboters 22 in Richtung des Pfeils B in Fig. 5 verschoben, also auf die vordere Stirnfläche der Zuschnitt-Stapel 18 zu, bis die Sensoren 68 einen genau definierten Abstand zwischen Grei fer 30 und Stirnfläche der zu ergreifenden Zuschnitt-Stapel 18 erfassen. In dieser Lage, die aus Fig. 6 als Position 3 ersichtlich ist, wird der Grei fer 30 angehalten.Starting from this position 2 , which can be seen in FIG. 5, the gripper 30 is then moved by means of the industrial robot 22 in the direction of the arrow B in FIG. 5, that is, towards the front end face of the blank stack 18 until the sensors 68 detect a precisely defined distance between Grei fer 30 and the end face of the blank stack 18 to be gripped. In this position, which can be seen from FIG. 6 as position 3 , the Grei fer 30 is stopped.
Nun wird der gesamte Greifer 30 in Richtung des Pfeils C von Fig. 6 senk recht nach unten bewegt, wodurch die Finger 58 auf die Zwischenlage 15 auf gelegt werden. Beim Auflegen auf die Zwischenlage 15 werden die Finger 58 leicht nach oben gebogen. Die Lageveränderung der Spitzen der Finger 58 wird von den Sensoren 70 erfaßt. Bei der exakten Höhe der Stapel 18 werden gleichzeitig die Druckelemente 50 auf die oberen Zuschnitte der Zuschnitt stapel gedrückt und fixieren auf diese Weise die Lage der Zuschnitte. Außerdem werden dadurch die Zuschnitte an den Stirnflächen etwas aufgefä chert. Die Sensoren 62 dienen zur Kontrolle der Höhe der einzelnen Zu schnittstapel 18 sowie zur Überwachung des Federweges der eingefederten Druckelemente 50. Mit Kenntnis der Federkennlinie kann dann bei einer be stimmten Einfederung auf die Druckkraft auf die Stapel geschlossen werden. Die Bewegung in Richtung des Pfeils C wird also auch kraftabhängig ge steuert, was wichtig ist, um eine Minimalkraft sicherzustellen, mit der das Verrutschen der Stapel 18 beim Greifvorgang verhindert wird. Die Bewegung des Greifers 30 in Richtung des Pfeils C wird abgebrochen, wenn die Sen soren 62 die Sollwerte signalisieren und die Sensoren 70 eine Mindestdurch biegung der Finger 58 angezeigt haben, spätestens aber, wenn die maximale Durchbiegung an einem Finger, angezeigt durch einen Sensor 70, erreicht ist, oder die maximale Druckkraft an einem der Druckelemente 50, angezeigt durch einen Sensor 62, auftritt.Now the entire gripper 30 is moved vertically downwards in the direction of arrow C of FIG. 6, whereby the fingers 58 are placed on the intermediate layer 15 . When placed on the intermediate layer 15 , the fingers 58 are bent slightly upwards. The change in position of the tips of the fingers 58 is detected by the sensors 70 . At the exact height of the stacks 18 , the pressure elements 50 are simultaneously pressed onto the upper blanks of the blanks and in this way fix the position of the blanks. In addition, the blanks on the end faces are fanned out somewhat. The sensors 62 serve to control the height of the individual cut stacks 18 and to monitor the spring travel of the compressed pressure elements 50 . With knowledge of the spring characteristic can then be inferred at a certain deflection on the compressive force on the stack. The movement in the direction of arrow C is therefore also controlled in a force-dependent manner, which is important in order to ensure a minimum force with which the stack 18 is prevented from slipping during the gripping process. The movement of the gripper 30 in the direction of the arrow C is interrupted when the sensors 62 signal the target values and the sensors 70 have indicated a minimum deflection of the fingers 58 , but at the latest when the maximum deflection on a finger, indicated by a sensor 70 is reached, or the maximum pressure force on one of the pressure elements 50 , indicated by a sensor 62 , occurs.
Nun wird der Schlitten 38 in Richtung des Pfeils D in Fig. 7, also in horizontaler Richtung verschoben, so daß die Finger 58 in den Spalt zwi schen der Zwischenlage 15 und den untersten Zuschnitten der drei Stapel eingeschoben werden. Befinden sich die Finger 58 soweit unter den Zu schnittstapeln 18, wie erforderlich, so werden die Klemmelemente 52 betä tigt, um jeden der drei Stapel 18 zwischen seinem Klemmelement 52 einer seits und seinem Finger 58 andererseits einzuspannen und zu fixieren.Now the carriage 38 is moved in the direction of arrow D in Fig. 7, that is, in the horizontal direction, so that the fingers 58 are inserted into the gap between the intermediate layer 15 and the bottom blanks of the three stacks. Are the fingers 58 as far below the cut stacks 18 , as required, the clamping elements 52 are actuated to clamp each of the three stacks 18 between its clamping element 52 on the one hand and its finger 58 on the other hand and fix it.
Nachdem die drei Stapel 18 durch die Klemmelemente 52 und die Finger 58 fi xiert worden sind, lassen sich die drei Blattstapel 18 durch eine entspre chende Bewegung des Industrieroboters 22 anheben und zur Verarbeitungs stelle, nämlich einer Packmaschine, transportieren. Dort setzt der Greifer mit den Stapeln 18 auf der Ablagefläche auf. Dabei werden die Stapel 18 wieder zwangsweise durch die Druckelemente 50 fixiert. Dann werden die Klemmelemente 52 angehoben und daraufhin die Finger 58 unter den Stapeln 18 herausgezogen, so daß nach dem Wegfahren des Greifers 30 die drei Stapel 18 frei sind und verarbeitet werden können.After the three stack 18 by the clamping elements 52 and the fingers have been fi xed 58, can the three sheet stack lift 18 by a entspre sponding movement of the industrial robot 22 and set to the processing, namely, a packaging machine, transport. There, the gripper with the stacks 18 is placed on the storage surface. The stacks 18 are again forcibly fixed by the pressure elements 50 . Then the clamping elements 52 are raised and the fingers 58 are then pulled out from under the stacks 18 , so that after the gripper 30 has moved away, the three stacks 18 are free and can be processed.
Werden bei der aus Fig. 1 ersichtlichen Ausgangslage in drei solchen Ab läufen jeweils drei Stapel 18, also insgesamt neun Stapel 18 abtranspor tiert, so bleiben nur noch zwei Stapel 18 übrig; es folgt dann der gleiche Ablauf, jedoch unter Steuerung des Sensors 72, der sich gemäß der Darstellung in Fig. 3 an dem mittleren Stapel 18 befindet, um den rechten Rand dieser "Stapel-Reihe" zu erfassen. . If, in the manner shown in Figure 1 starting position in three such From three stack 18, for a total of nine stacks 18 runs advantage transported away, so only two stack 18 left; the same sequence then follows, but under the control of the sensor 72 , which, as shown in FIG. 3, is located on the middle stack 18 in order to detect the right edge of this “stack row”.
Fig. 8 zeigt im vergrößerten Maßstab zwei übereinander angeordnete Zu schnitt-Stapel 18, die durch die Zwischenlage 15 voneinander getrennt sind; das vordere Ende des verformbaren Fingers 58 liegt auf der relativ steifen Zwischenlage auf. In der gestrichelten Darstellung sind der Schlitten und der Finger 58 unter den Zuschnitt-Stapel 18 geschoben. Fig. 8 shows on an enlarged scale two stack-to-stack 18 arranged one above the other, which are separated by the intermediate layer 15 ; the front end of the deformable finger 58 lies on the relatively rigid intermediate layer. In the broken line, the carriage and the finger 58 are pushed under the blank stack 18 .
Ist eine ganze Stapel-Lage abgeräumt worden, so liegt die Zwischenlage 15 frei und muß entfernt werden. Zu diesem Zweck wird der Greifer 30 mittels des Industrieroboters 22 so um 90° in die aus Fig. 9 ersichtliche Lage ge dreht, daß die Saugköpfe 56 nach unten gerichtet sind. Gesteuert durch das Ausgangssignal des Sensors 74 wird nun der Greifer 30 nach unten bewegt, bis die Saugköpfe 56 auf der Zwischenlage 15 aufliegen. Nun werden die Saugköpfe 56 durch Unterdruck beaufschlagt, so daß sie an der Zwischenlage haften. Durch eine entsprechende Fahrbewegung des Industrieroboters 22 kann dann die Zwischenlage 15 in einer Art "Schälbewegung" von der nächsten Stapel-Lage 14 abgehoben und bspw. als Abfall weggelegt werden. Nun liegt die nächste Stapel-Lage 14 frei, so daß die einzelnen Stapel 18 entsprechend dem beschriebenen Ablauf, nacheinander erfaßt, abgehoben und abtransportiert werden können.If an entire stack layer has been cleared, the intermediate layer 15 is exposed and must be removed. For this purpose, the gripper 30 by means of the industrial robot 22 rotates 90 ° into the position shown in FIG. 9 so that the suction heads 56 are directed downward. Controlled by the output signal of the sensor 74 , the gripper 30 is now moved downward until the suction heads 56 rest on the intermediate layer 15 . Now the suction heads 56 are acted on by vacuum so that they adhere to the intermediate layer. By means of a corresponding movement of the industrial robot 22 , the intermediate layer 15 can then be lifted off from the next stacking layer 14 in a kind of "peeling movement" and, for example, be put away as waste. The next stack layer 14 is now exposed, so that the individual stacks 18 can be sequentially detected, lifted off and transported away in accordance with the sequence described.
Der beschriebene Aufbau, insbesondere die beschriebene räumliche Anordnung der Sensoren, ist auf das Ergreifen von Päckchen-Zuschnitten ausgelegt, nämlich von Hinge-Lid-Zuschnitten. In gleicher Weise können durch entspre chende Anpassung der Lage der Sensoren jedoch auch andere Päckchen-Zu schnitte oder Gebinde-Zuschnitte erfaßt werden.The structure described, in particular the spatial arrangement described the sensors, is designed for gripping parcel blanks, namely of hinge-lid blanks. In the same way, you can Appropriate adjustment of the position of the sensors, however, other packets too cuts or bundle cuts can be recorded.
Claims (9)
- a) mit einem durch einen Industrieroboter (22) in allen Richtungen frei beweglich geführten Greifer (30),
- b) mit mindestens einem zwischen Material-Stapel (18) und Zwischen- bzw. Unterlage (15) einschiebbaren Finger (58) des Greifers (30),
- c) mit mindestens einem in vertikaler Richtung beweglichen, auf den Material-Stapel (18) aufsetzbaren Klemmelement (52), und
- d) mit einer Steuerung für die Bewegungen des Greifers (30) in Abhän gigkeit von Ausgangssignalen von Sensoren,
- a) with a gripper ( 30 ) which is freely movable in all directions by an industrial robot ( 22 ),
- b) with at least one finger ( 58 ) of the gripper ( 30 ) which can be inserted between the material stack ( 18 ) and the intermediate or underlay ( 15 ),
- c) with at least one clamping element ( 52 ) which is movable in the vertical direction and can be placed on the material stack ( 18 ), and
- d) with a control for the movements of the gripper ( 30 ) as a function of output signals from sensors,
- e) es ist mindestens ein Druckelement (50) vorgesehen, das vor den Klemmelementen (52) auf den bzw. jeden Material-Stapel (18) auf setzt; und
- f) der bzw. jeder elastisch verformbare Finger (58) ist in Einschub richtung relativ zu dem Druckelement (50) bzw. den Druckelementen (50) beweglich.
- e) at least one pressure element ( 50 ) is provided, which is placed on the or each material stack ( 18 ) in front of the clamping elements ( 52 ); and
- f) the or each elastically deformable finger ( 58 ) is movable in the insertion direction relative to the pressure element ( 50 ) or the pressure elements ( 50 ).
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